Trong lĩnh vực sản xuất, các quy trình sản xuất, máy móc thường được nhắc đến với các công việc thiết kế và sản xuất theo khuôn mẫu. Thực tế, hầu hết các doanh
nghiệp hay các nhà máy sản xuất suốt hàng trăm năm nay vẫn luôn gặp phải tình trạng “nghẽn cổ chai” trong quy trình sản xuất mỗi khi sản phẩm mới được đưa vào dây chuyền mà cần có khuôn – thường bằng kim loại – tương ứng mới. Bất kể việc chế tạo khuôn, là từ nội bộ hay thuê ngoài, giai đoạn này luôn gây mất nhiều thời gian và tiền của cùng nhiều rủi ro trong đảm bảo mức độ chính xác, trong giai đoạn thử nghiệm và thu thập phản hồi của khách hàng.
Với thị trường và nhu cầu của khách hàng luôn thay đổi, quá trình nghiên cứu và phát triển sản phẩm ngày càng chịu nhiều áp lực trong việc thử nghiệm, lấy ý kiến phản hồi của khách hàng để hoàn thiện sản phẩm. Việc liên tục phải chế tạo khuôn để sản xuất sản phẩm thử nghiệm sẽ tạo ra gánh nặng lớn về chi phí, vô hình chung ảnh hưởng đến các chỉ số kinh doanh. Nhìn xa hơn, mô hình sản xuất truyền thống đã và đang cản trở doanh nghiệp tiếp cận các phương thức thiết kế và sản xuất mới như tư duy thiết kế – design thinking, vốn chú trọng đến sự linh hoạt và thay đổi dựa trên phản hồi của khách hàng để mang lại những sản phẩm phù hợp nhất với thị hiếu.
Để giải quyết các vấn đề tồn đọng ở trên, giúp các doanh nghiệp sản xuất có thể có được bước ngoặt trong vận hành và chuỗi giá trị nghiên cứu – sản xuất, công nghệ in 3D đang dần tạo dấu ấn để trở thành tương lai của ngành. Khi mới được đưa vào ứng dụng, in 3D thường được dùng để phục vụ các nhu cầu sản xuất số lượng nhỏ như các linh kiện chuyên biệt, sản phẩm thử nghiệm hay thậm chí cả khuôn đúc, giúp bao quát cả chuỗi sản xuất và giảm thời gian cung cấp sản phẩm mới ra thị trường. Vài năm trở lại đây, in 3D đã dần được ứng dụng vào sản xuất số lượng lớn, khi một số doanh nghiệp bắt đầu thử nghiệm dây chuyền in 3D với đặc thù dễ dàng và nhanh chóng thay đổi sản phẩm đầu ra khi có yêu cầu.
Công nghệ in 3D ban đầu được phát triển như một công nghệ tạo mẫu nhanh vào những năm đầu thập niên 80. Từ những năm đầu phát triển cho đến những năm đầu của thế kỷ XXI, công nghệ in 3D mới chỉ có những bước đi nhỏ, được coi là giai đoạn đặt nền móng cho sự phát triển sau này. Hòa chung với dòng chảy công nghệ của cách mạng công nghiệp lần thứ tư, công nghệ in 3D hiện đóng vai trò là một trong những công nghệ quan trọng nhất, có tác động mạnh mẽ đến mọi lĩnh vực của nền kinh tế.